בס"ד‏ יום ראשון 14 נובמבר 2021

מהו ראקטור ?

בפועל ראקטור הוא סליל גדול המחובר לקוי העבודה ,ישנם מספר סיבות שבהן נשתמש בראקטור על קווי העבודה ומצבי העבודה יגדירו את הפרמטרים השונים שאותן נרצה לתקן כגון :

1. פיצוי של קיבול הרשת בשל מוליכי רשת ארוכים מאוד.
2. סינון הרמוניות.
3. הגבלת זרמי מיתוג ועבודה של קבלים.
4. ייצוב מתחי DC.
5. הארקת שיטה באמצעות ראקטור מה שידוע בתור סליל פטרסון.
6. הקטנת זרמי הנעה של המנועים.
7. הגנה מפני עליה חדה בזרמי הקצר ובעצם לבצע הגבלה של זרמי הקצר.

נושא זה מתמקד בהגבלת זרמי הקצר על נושאים אחרים נדון בפעם אחרת

מטרת התקנת הראקטור

ראקטור נועד להגביל את הערכי זרם הקצר במעגל לערך נקוב מתוכנן (מתחת לערכי יכולת ההפסקה זרמי הקצר של המפסק) ולזמן מסוים כך שבזמן זה המפסק חייב להפסיק את המעגל אחרת עלולים להתרחש 2 אפשרויות לא רצויות

1. השינוי הפתאומי יהיה קבוע והראקטור לא ייצר יותר כא"מ הפוך כי השינוי כבר יהיה קבוע, חשוב לדעת כי למפסקים גדולים יש ערכים הגנה נקובים לזרמי קצר ,אם במקרה תהיה עליה מעל ערכי הקצר הללו המפסקים לא יפסיקו את הקצר במקרה הגרוע או יינזקו בהפסקה במקרה הפחות גרוע.
2. הראקטור עלול לעלות על טמפרטורת העבודה הרצויה והמתוכננת שלו .

לכל מפסק יש עלות וגודל אשר מתבטא בשטח רצפה מערכות מורכבות יותר ידרשו שטח רצפה גדול יותר ומערכות יקרות יותר לכן הגבלה של זרמי קצר הינה הפעולה המועדפת על מנת לחסוך בעלויות של שטחי רצפה ועלות כללית של המפסקים בעלי כושר ניתוק גדול יותר .

ההגבלה באמצעות ראקטורים מתבצעת באמצעות תוספת השראות למעגל הקצר.

את הראקטור מוסיפים בטור ככה שההזנה מתחברת מצידו האחד והיציאה מחוברת לכיוון העומס של המעגל .

לראקטור מספר תפקידים עיקריים :

1. להגביל את זרמי הקצר ולמנוע למערכת להתמודד עם מאמצי חום ומאמצים מכאניים.
2. למנוע התפשוט של זרם הקצר לאזורים אחרים במתחם.
3. להפחית את הפרעת המתח הנגרמת בשל קצר במתקן לשאר חלקי הרשת (כאשר מתרחש קצר מתח הרשת יורד בפאזה הפגועה).
4. לאפשר להשתמש ברכיבים זולים יותר כתוצאה מדרישה להתמודדות עם זרמי קצר קטנים יותר

צורת עבודה

מחוק אמפר אנו למדים כי זרם חשמלי הזורם דרך סליל יגרום לשדה מגנטי , ובצירוף חוק לנץ מלמד אותנו אנו כי שינוי בזרם הזורם דרך סליל מייצר מתח פרופורציונאלי הפוך לכיוון הזרם.

וכתוצאה משינוי בשטף המגנטי נוצר לנו כוח אלקטרו מניע בכיוון הופכי והמתח האינדוקטיבי מנוגד לכיוון הזרם הזורם במעגל הכא"מ מתנגד לשינוי בזרם .

נקודה חשובה מאוד לתהליך הינה שהראקטור מגביל את השינוי אך לא מונע אותו לחלוטין ואם לצורך הדוגמה היה מונע אותו לחלוטין לא ההינו יכולים להתחיל את התהליך כי כל שינוי היה מונע אותו לגמרי.

ולכן נדרש להבין כי אלו לא מקורות מתח המבטלים זה את זה אלא שני מקורות המאזנים זה את זה (מחוק שימור האנרגיה) לאחר זמן.

• תמונה מתוך קטלוג trench עם קצת תוספות.

הבנת הקשר המתמטי להגבלת הזרם

נתחיל מהקשרים הבסיסים של המתח על פני הסליל והזרם הזורם דרכו

V_L – מפל המתח על הסליל

I_L – זרם הזורם דרך הסליל (KA)

L – השראות הסליל (H)

W_L – אנרגיה אגורה בסליל.

VS- מתח עבודה (דו פאזי) (KV)

XL- התנגדות הסליל (Ω)

I_SCB – זרם הקצר הצפוי בקו ללא הראקטור (KA)

I_SCa – זרם הקצר הרצוי לאחר התקנת הראקטור (KA)

• מנוסחת המתח על פני הראקטור נוכל להבחין כי כאשר אין שינוי בזרם אין לנו מתח על פני הסליל .
• מהאינטגרל נוכל להבחין כי שינוי פתאומי בזרם יגרום לשינוי המתח על פני הסליל.
• אנו נרצה את ההיגב ההשראי גדול וככל שההיגב יהיה גדול יותר ככה תיווצר צפיפות שטף מגנטי גדולה יותר , וצפיפות גדולה יותר תגרום לכא"מ גדול יותר המתנגד לשינוי המהיר בזרם.
• במשוואת האנרגיה של הסליל אנו רואים כי כאשר זרם הקצר עולה השדה המגנטי מתחזק בריבוע.
• במשוואה האחרונה נראה את חישוב גודל הראקטור הרצוי ובו נצטרך את הזרם קצר הרצוי אליו נרצה להגביל ואת הזרם

בהצלחה